用于電機的換向器、電樞組件以及帶有電樞組件的電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于電機的換向器、電樞組件以及帶有電樞組件的電機。用于電機（100）尤其用于直流電動機的換向器（15）帶有絕緣體（20）和多個固定在該絕緣體（20）內(nèi)的、沿周向以間隙間隔并列布置的換向器片（21），這些換向器片在片端部上承載各一個用于連接電樞繞組（13）的連接鉤（22）。
【專利說明】用于電機的換向器、電樞組件以及帶有電樞組件的電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于電機的換向器。此外，本發(fā)明還涉及一種帶有按本發(fā)明的換向器的電樞組件以及一種帶有電樞組件的電機。
【背景技術(shù)】
[0002]按權(quán)利要求1前序部分所述的換向器由本發(fā)明人的DE 10 2010 028 666 Al公開。這種換向器用于借助碳刷向電樞組件的繞組輸送電流，碳刷貼靠在換向器的換向器片上。碳刷通常又緊固在碳刷架上，碳刷架位置固定地布置在一個容納電動機的殼體中。為了安裝是電樞組件的組成部分的換向器，這個電樞組件被移入殼體，此時碳刷與換向器片達成有效連接。碳刷通過彈簧力朝著換向器片力作用。這一點使得有必要在電樞組件軸向?qū)霑r讓碳刷必須克服彈簧元件的彈簧力被徑向向外壓，從而使碳刷不用其側(cè)面?zhèn)认虻挚吭趽Q向器上，由此一方面阻止了電樞組件的進一步導入，以及另一方面會損害碳刷。因此在現(xiàn)有技術(shù)中常見的是，將一個錐形的附加體上移到電樞組件的電樞軸上，該附加體在移入電樞組件時與碳刷達到有效連接并且將碳刷進一步向外壓，直至這些碳刷進入換向器片的區(qū)域。在此缺陷為，一方面通過單獨的附加體提高了結(jié)構(gòu)和安裝費用，以及另一方面在電動機運行時必須確保不會由于附加體而妨礙功能性。因此附加體必須或位置固定地緊固在電樞軸上，或必須在結(jié)構(gòu)上確保附加體的軸向運動在運行時不會導致電動機的功能受損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]從所示現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，這樣進一步擴展設計一種按權(quán)利要求1前序部分所述的用于電機的換向器，使得可以取消用于碳刷在電樞組件安裝期間徑向運動的單獨的附加體。該技術(shù)問題按照本發(fā)明在一種帶有權(quán)利要求1特征的用于電機的換向器中由此解決，即，其上布置有換向器片的絕緣體，在換向器片的背對連接鉤的一側(cè)上具有關(guān)于絕緣體的縱軸線呈錐形的區(qū)域，該區(qū)域帶有優(yōu)選恒定不變的斜面，該區(qū)域的直徑朝著背對連接鉤的那一側(cè)的方向變小。換句話說，這意味著，與現(xiàn)有技術(shù)相反的是，可以取消用于使碳刷撐開或徑向分離運動的單獨的元件(附加體)，以及這個功能通過其上布置或緊固著換向器片的絕緣體由此實現(xiàn)，即，絕緣體具有錐形成形的區(qū)域，該區(qū)域負責在電樞組件安裝期間讓碳刷撐開或徑向向外運動。這種錐形的區(qū)域此外還具有的優(yōu)勢是，這個區(qū)域可以一體地成型在絕緣體上，其中絕緣體通常在壓鑄工藝中構(gòu)造，因而這個錐形的區(qū)域的制造費用被最小化。尤其也不會產(chǎn)生額外的安裝費用，以及也無需采取任何否則就需要一個用于撐開碳刷的以及以能在電樞軸上軸向運動的方式布置的附加體的結(jié)構(gòu)性措施。
[0004]按本發(fā)明的換向器的用于電機的有利的擴展設計在從屬權(quán)利要求中說明。所有由至少兩個在權(quán)利要求、說明書和/或附圖中公開的特征組成的組合都落在本發(fā)明的框架內(nèi)。
[0005]為了避免在碳刷的側(cè)面上的損傷以及此外還為了最小化在側(cè)向撞到絕緣體的錐形的區(qū)域時到碳刷的負荷，優(yōu)選規(guī)定，絕緣體具有用于電樞軸的通孔，以及錐形的區(qū)域在徑向至少近似達到該通孔。由此尤其是當碳刷的側(cè)面在面朝電樞軸的一側(cè)上配備有相應的斜面或斜邊時，避免了到碳刷的橫向力或橫向負荷以及因此也排除了損傷或預損傷。
[0006]為了實現(xiàn)從絕緣體的錐形的區(qū)域到換向器片的平緩過渡，且平緩過渡時在碳刷的貼靠在換向器片上的面上也不會發(fā)生任何損傷，此外還建議，錐形的區(qū)域在面朝帶有連接鉤的片端部的一側(cè)上過渡為柱筒形區(qū)域，其直徑對應布置在絕緣體上的換向器片的直徑。
[0007]當在錐形的區(qū)域和柱筒形區(qū)域之間的過渡區(qū)域配設有圓拱時，達到了碳刷負荷的進一步優(yōu)化或最小化。由此尤其也最小化了在碳刷的貼靠在換向器片上的面上的線形負荷。
[0008]當換向器片沿縱向無間隙地連接在絕緣體的柱筒形的區(qū)域上時，達到了在安裝時對碳刷的進一步優(yōu)化或保護。
[0009]本發(fā)明其它的優(yōu)勢、特征和細節(jié)由接下來對優(yōu)選實施例的說明以及借助附圖得出。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]附圖中:
圖1在側(cè)視圖中示出了使用按本發(fā)明的換向器時的電樞組件；并且 圖2在立體的單獨視圖中示出了使用在按圖1的電樞組件中的換向器。
[0011]相同的元件或有相同功能的元件在附圖中用相同的附圖標記標注。
【具體實施方式】
[0012]在圖1中示出了形式為直流電動機的電機100，其尤其是汽車中，特別是車窗升降器驅(qū)動裝置、座椅調(diào)整驅(qū)動裝置、活動車頂驅(qū)動裝置或類似物中的舒適性驅(qū)動器的組成部分。
[0013]電機100包括帶有電樞軸11的電樞組件10。電樞軸11承載帶有一個置入轉(zhuǎn)子體12的槽中的電樞繞組13的電樞體或轉(zhuǎn)子體12，電樞繞組帶有多個繞線。電樞繞組13的繞線與按本發(fā)明的換向器15導電地連接。換向器15用于輸送電流給電樞繞組13的單個繞線以及為此與碳刷16配合作用，碳刷作用到換向器15的圓周上并且借助彈簧力被壓向換向器15。為此，碳刷16以本身公知的以及因而未進一步示出的方式位置固定地布置在碳刷架上，碳刷架具有用于碳刷16的刷握(K0cher)，碳刷16以能借助彈簧力沿雙箭頭18的方向軸向移動的方式布置在這些刷握中。
[0014]如由圖1和圖2的概覽圖可以最為清楚地看到的那樣，抗扭地布置在電樞軸11上的換向器15包括由塑料在注塑工藝中制造的絕緣體20，在絕緣體的外圓周上布置著多個固定在絕緣體20中的、沿周向以間隙間隔并列布置的換向器片21。通常由銅制成的換向器片21在片端部上面朝轉(zhuǎn)子體12的一側(cè)上具有連接鉤22，電樞繞組13的單個繞線緊固，尤其是釬焊或熔焊在這些連接鉤上。
[0015]按照本發(fā)明規(guī)定，絕緣體20在背對轉(zhuǎn)子體12的一側(cè)上具有關(guān)于絕緣體20或電樞軸11的縱軸線錐形構(gòu)造的區(qū)域25。如尤其借助圖2可以看到的那樣，絕緣體20此外還具有一個通孔26，其內(nèi)布置著電樞軸11，絕緣體20因此被構(gòu)造成套筒狀。[0016]錐形的區(qū)域25的直徑沿朝著背對轉(zhuǎn)子體12的那一側(cè)的方向直到前端面27都變小，錐形的區(qū)域25在該前端面上具有(外)直徑，其近似對應電樞軸11的直徑，也就是說，錐形的區(qū)域25在徑向上近似達到電樞軸11。
[0017]錐形的區(qū)域25具有徑向環(huán)繞的、錐狀的支撐面28，支撐面在所示實施例中構(gòu)造有恒定不變的斜面。區(qū)域25在面朝轉(zhuǎn)子體12的那一側(cè)上經(jīng)由一個配設有圓拱29的區(qū)域過渡成柱筒形的區(qū)域30。柱筒形的區(qū)域30的外徑對應換向器15在換向器片21的區(qū)域中的外徑。此外，換向器片21在軸向直接地，也就是說無間隙地連接在絕緣體20的柱筒形的區(qū)域30上。
[0018]這種絕緣體20和換向器片21的制造實際上由此實現(xiàn)，S卩，將一個用來構(gòu)成換向器片21的套筒狀構(gòu)件，置入用于絕緣體20的鑄造工具中，以及絕緣體20通過將液化的以及處在高壓下的塑料注入鑄造工具而形成。緊接著通過構(gòu)造由套筒狀主體構(gòu)成的縱向切槽31而形成了單個的換向器片21，此時縱向切槽31如借助圖2可以看到的那樣，超過柱筒形的區(qū)域31直至進入錐形的區(qū)域25。
[0019]在電機100中安裝電樞組件10時，電樞組件10沿箭頭32的方向被移入電機100。在此，被朝著電樞軸11的方向壓的、通過彈簧力受負荷的碳刷16與絕緣體20的錐形的區(qū)域25有效連接并且在電樞組件10沿箭頭32的方向運動時被徑向向外壓，此時它們沿支撐面28滑動。在此，碳刷16經(jīng)由錐形的區(qū)域25、圓拱29和柱筒形的區(qū)域30直至進入換向器片21的區(qū)域，如在圖1中所示那樣，在那里示出了電樞組件10關(guān)于換向器碳刷16的軸向最終位置。
[0020]按此所述的電樞組件10或電機100可以用各種各樣的方式進行改變或修正，但不偏離發(fā)明思想。發(fā)明思想在于在絕緣體20上形成一個錐形的區(qū)域25，該錐形的區(qū)域用于在安裝電樞組件10時將通過彈簧力徑向向內(nèi)受負荷的碳刷16徑向向外壓，直至這些碳刷與換向器片21有效連接。
【權(quán)利要求】
1.用于電機(100)尤其用于直流電動機的換向器(15),具有絕緣體(20)和多個固定在該絕緣體(20)內(nèi)的、沿周向以間隙間隔并列布置的換向器片(21)，這些換向器片在片端部上承載各一個用于連接電樞繞組(13 )的連接鉤(22 )，其特征在于，絕緣體(20 )在換向器片(21)的背對連接鉤(22)的一側(cè)上具有關(guān)于絕緣體(20)的縱軸線呈錐形的、帶有優(yōu)選恒定不變的斜面的區(qū)域(25)，該錐形的區(qū)域的直徑朝著背對連接鉤(22)的那一側(cè)的方向變小。
2.按權(quán)利要求1所述的換向器，其特征在于，絕緣體(20)具有用于電樞軸(11)的通孔(26)，并且錐形的區(qū)域(25)在徑向至少近似達到該通孔(26)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的換向器，其特征在于，錐形的區(qū)域(25)在面朝連接鉤(22)的那一側(cè)上過渡成柱筒形的區(qū)域(30)，該柱筒形的區(qū)域的直徑對應布置在絕緣體(20)上的換向器片(21)的直徑。
4.按權(quán)利要求3所述的換向器，其特征在于，在錐形的區(qū)域(25)和柱筒形的區(qū)域(30)之間的過渡區(qū)域設有圓拱(29)。
5.按權(quán)利要求3或4所述的換向器，其特征在于，換向器片(21)沿縱向無間隙地連接在柱筒形的區(qū)域(30)上。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項所述的換向器，其特征在于，在換向器片(21)之間沿周向構(gòu)造有縱向切槽(31)，并且縱向切槽(31)延伸直至進入錐形的區(qū)域(25)中。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項所述的換向器，其特征在于，錐形的區(qū)域(25)與絕緣體(20) 一體地尤其由塑料構(gòu)造，并且優(yōu)選借助注塑制造。
8.電樞組件(10)，包括電樞軸(11)，該電樞軸帶有在電樞軸(11)上抗扭地連接的具有電樞繞組(13)的轉(zhuǎn)子體(12)和布置在該電樞軸(11)上的按權(quán)利要求1至7中任一項所述的換向器(15)。
9.電機(100)，尤其是直流電動機，具有按權(quán)利要求8所述的電樞組件(10)和碳刷(16)的裝置，所述碳刷以能關(guān)于電樞軸(11)的縱軸線沿徑向運動的方式布置。
【文檔編號】H02K23/26GK103683694SQ201310427211
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】L-D.安丁 申請人:羅伯特·博世有限公司